10 Projetos Arduino para iniciantes Qualquer pessoa pode fazer o Blog Postcircuito.io teamAbril 23, 2017
Projetos Arduino para iniciantes podem lhe dar uma grande sensação de satisfação, mas muitas vezes os iniciantes não têm certeza por onde começar. Há muitas coisas a ter em consideração quando se inicia um projecto, e se não tiver experiência com o Maker, pode ser bastante confuso. Por esta razão, reunimos 10 projetos Arduino para iniciantes que qualquer um pode fazer!
Para começar, é melhor se você tiver um kit para iniciantes Arduino que contenha: Um Arduino, fios de jumper, resistências, uma tábua de pão, LED e botões. Alguns dos projectos requerem peças adicionais, e têm links para onde as pode comprar.
Em todos os projectos que vai ver abaixo, usamos circuito.io para o BoM (lista de materiais), guia de fiação passo a passo e amostras de código mas é claro que você pode alterar o design original, adicionar ou remover componentes e fazer sua própria versão do projeto.
Termômetro com uma Twist
Para o seu primeiro projeto, decidimos mostrar-lhe como fazer um termômetro. Esta é uma construção bastante simples e é uma daquelas coisas que são boas para se ter em casa. Também para este projeto, não imprimimos nenhuma peça 3d, e usamos peças mínimas para que seja realmente fácil e auto-explicativo.
Os componentes que você vai precisar para este projeto são: Arduino Uno, DS18B20 – One Wire Digital Temperature Sensor and 7-Segment Serial Display.
Quando tiver todos os componentes pode começar a ligá-los juntos. Este projecto tem apenas uma entrada – sensor de temperatura, e uma saída – display de 7 segmentos, pelo que a cablagem não é assim tão difícil. Ao clicar neste link você será redirecionado para nossa aplicação, onde os componentes para o projeto já estão selecionados para você.
Vamos dar uma olhada nos diferentes componentes com mais detalhes:
- O sensor de temperatura tem 3 pinos – VCC, GND que fornecem energia para o sensor, e DQ que é o pino de dados. Cada componente que você usa tem uma folha de dados – aqui é onde você pode ler sobre o componente e aprender quais características ele tem e como ele funciona.
- A exibição serial de 7 segmentos pode mostrar 4 dígitos de cada vez. Cada dígito pode ser controlado separadamente. Ele pode exibir números, letras e alguns caracteres especiais. O display de 7 segmentos é um pouco mais complexo de cabear. Como você pode ver ele tem 10 pinos de saída. Você não precisa necessariamente usá-los todos e pode ler mais na folha de dados. Você deve ter notado que ao contrário do sensor de temperatura, o display de 7 segmentos tem furos e não pinos. Portanto, você precisará soldar pinos de cabeçalho machos. Soldar pode parecer assustador, mas na verdade não é assim tão intimidante. Existem ótimos tutoriais online que você pode usar, aqui está um bom da Sparkfun.
A próxima coisa que vamos dar uma olhada é a breadboard. No diagrama de circuitos.io você pode ver que usamos uma tábua de cortar pão. As placas de pão são uma ferramenta básica de prototipagem que lhe permite testar diferentes fios sem a necessidade de soldar as peças juntas. Isto permite poupar muito tempo e material. Uma vez que você tenha o design final, você pode criar uma placa de circuito impresso ou usar uma placa de protótipo perfurada, como a que você vê na foto acima. Cobriremos mais sobre esta questão em um de nossos futuros posts sobre diferentes placas de pão e placas de protótipos. Para este projeto você pode ficar com a breadboard, se quiser. Uau, nós já cobrimos tanta informação! Isto pode parecer muito, e realmente é, mas é por isso que estamos levando você para este mundo passo a passo, então não desista se você não entender tudo ainda. Isso é parte da diversão – aprender enquanto se faz as coisas!
Após a fiação estar completa, podemos dar uma olhada no código. O código é basicamente um conjunto de regras e instruções que dizem aos seus sensores e actuadores o que fazer. Se você quiser entender um pouco mais sobre isso, vá para o nosso post no blog Arduino code. Você pode assistir esta série de 3 vídeos sobre programação para o Arduino por ILTMS.
Voltando ao nosso projeto, vamos apenas explicar a lógica básica por trás do código aqui – os dados lidos do sensor de temperatura DS18B20 são apresentados no display serial de 7 segmentos usando as funções sevenSegment.write e ds18b20.readTempC(). O código específico para este projecto é encontrado no nosso hub do projecto Hackster na secção de código no fundo.
Precisa de descarregar este código e colá-lo na tabulação de firmware do seu código original, como explicado no tutorial em Hackster.
Para colocar todas as partes deste projecto juntas, utilizámos um material especial que realmente gostamos. É chamado Sugru e é este epoxy colorido e super forte que você pode moldar na forma que quiser e deixar secar. Uma vez seco, este material é super-forte mas flexível, por isso tem uma sensação agradável e é colorido e divertido. Agora isso não foi muito ruim?
How Fast Can You Chug?
Fizemos este projeto para o Dia de São Patrício quando decidimos testar as habilidades de chugging da nossa equipe. Foi um dia para recordar (ou talvez não). Aparentemente o que pensávamos ser uma grande pontuação, mais tarde aprendemos que era muito lento em comparação com as reacções das pessoas. Oh bem, há sempre o próximo ano, certo?
Back to the build – os componentes que usamos neste projeto são Arduino Uno, FSR (Force Sensing Resistor), Pushbutton, Piezo Speaker e 7-Segment display. Usamos o mesmo display de segmento Serial 7 que o usado no termômetro, mas desta vez ao invés de mostrar a temperatura ele mostra o tempo que passou desde que o pinta deixou a base de dados. Podemos entender que o segmento 7 é apenas um elemento de visualização, e o cálculo real é feito no código e processado através do Arduino.
Outro componente desta construção é o sensor de força que detecta o peso do pinta na base de dados. Uma vez removido, o sensor detecta a alteração de peso e inicia a hora, que é exibida no segmento 7. O contador pára quando detecta o peso do “pint” na base de copos. Esta ação aciona outro componente – o alto-falante piezoelétrico, para tocar uma música. O botão reinicia a hora. Estes são todos os componentes que compõem este projeto.
Se você completou o primeiro projeto, o processo aqui é praticamente o mesmo: fizemos um link especial para este projeto para que todos os componentes já estejam pré-selecionados. Seguindo o guia de fiação e após ter testado o código, você pode completar o projeto e aprender mais sobre ele neste post.
Monitor Air Pollution
Este próximo projeto vamos apresentar-lhe um novo sensor. Ele se chama MQ7 e coleta dados sobre as concentrações de CO no ar. Este sensor é altamente sensível e tem uma taxa de resposta rápida. Você pode ler sobre como ele funciona no Sparkfun. O MQ7 dá uma saída analógica, portanto, vamos conectá-lo ao pino analógico do Arduino. O MQ7, tal como outros sensores de gás, requer uma placa de separação, que é basicamente um adaptador que lhe permite ligar os pinos odly-spaced dos sensores de gás à placa de pão.
Então agora que sabemos um pouco mais sobre os sensores de gás e como eles funcionam, podemos passar para a discussão do código deste projecto. Agora que você já tem dois projetos atrás de você, esperamos que esse código não pareça mais tão intimidador, e podemos passar a discutir o que o código realmente contém. Então, neste projecto, vamos conhecer a função do mapa. Esta é uma função muito útil e amplamente utilizada em diferentes projetos Arduino. Como o nome sugere, esta função re-mapa números de um intervalo para outro. Neste caso desde o alcance do sensor MQ7, até ao alcance do LED RGB, que é 0-255. Então como você já deve ter adivinhado (ou visto no vídeo) a cor dos LEDs vai mudar de vermelho para verde de acordo com os níveis de concentração de CO no ar. Todos os detalhes sobre como construir este projeto, e mais detalhes sobre ele podem ser encontrados no post do projeto em nosso blog.
The Thirsty Flamingo
The Thirsty Flamingo é outro grande projeto do Arduino para começar a sua jornada. Neste projecto, vamos usar um sensor de humidade do solo para monitorizar o ambiente das nossas plantas. O sensor de umidade do solo é outro sensor analógico, como o MQ7. As grandes almofadas funcionam como sondas para o sensor e na realidade comportam-se como uma resistência variável. Portanto, quanto mais água houver no solo, melhor é a condutividade entre as duas almofadas. Isto resulta em menor resistência, o que significa uma maior saída de SIG. Assim, na verdade, quando há mais água, há sinais de saída mais altos que são enviados através do pino analógico para o Arduino. O alto-falante Piezo que usamos aqui, que você já encontrou no Chug Meter, está programado para bipar quando houver medições altas do sensor de umidade do solo.
Usamos alguns termos electrónicos nesta explicação, tais como: resistência, resistência e condutividade. Se estas palavras lhe soam como algaraviar nesta fase, é bastante normal. Também vamos discutir alguns termos básicos num dos nossos futuros posts, mas entretanto, pode começar por fazer esta aula de electrónica em Instructables. É muito informativo, e tem grandes explicações e exemplos. Comece devagar, aprenda os termos básicos, não tente engolir tudo de uma só vez. É como aprender uma nova língua, leva tempo e prática.
Voltando ao nosso amigável flamingo rosa, depois de termos discutido como funciona o sensor de humidade do solo, e porque é que o altifalante piezoeléctrico apita quando o faz, temos mais algumas coisas para ver neste projecto. Principalmente, o invólucro que construímos para ele. Este é o primeiro projeto que vamos discutir a impressão em 3D. Embora não seja necessário neste projecto fazer a caixa para o projecto, ela dá-lhe um aspecto agradável e único, e neste caso também protege a electrónica de se molhar (afinal, estás a planear regar as tuas plantas em algum momento, certo?).
Desenhar em 3D requer alguma experiência e também um pouco de criatividade. Tal como com a electrónica, pode fazer desenhos em 3D imprimir os desenhos livres de outras pessoas sem compreender profundamente tudo o que há para saber sobre o desenho 3D. No entanto, você provavelmente vai querer pegar algumas informações pelo caminho e começar a criar seus próprios designs em algum momento, ou pelo menos personalizar os designs de outros para atender às suas necessidades e desejos. Um ótimo lugar para começar a aprender sobre design 3D é novamente através das aulas do Instructables.
Em qualquer caso, para o flamingo sedento, nós fizemos esta tampa legal que segura todas as partes eletrônicas realmente bonito e apertado, e você tem apenas as “pernas”, que na verdade são as almofadas do sensor de umidade do solo que ficam de fora. Você pode encontrar mais informações sobre como construímos este projeto, o código e os arquivos 3d no post do blog designado.
Braço Robótico Reciclado
Braços Robóticos são um projeto bastante popular no mundo do fabricante. Existem diferentes kits para construir braços robóticos, e muitos tutoriais mostrando como construí-los. Esses projetos geralmente incluem corte a laser CNC ou projetos 3D. Nós decidimos que queremos fazer um braço robótico a partir de materiais que tínhamos disponíveis em nossa oficina, porque parte de ser um fabricante também é sobre aprender a trabalhar com os materiais que você tem e reduzir o custo do seu projeto. Os materiais que usamos são pequenos pedaços de madeira, garrafas plásticas que fizemos em tiras finas e que utilizamos como uma espécie de gravata retráctil, e algumas cordas. A construção em si foi muito divertida, e foi interessante explorar o uso desses materiais sobrando e como podemos utilizá-los. Explicamos mais sobre o processo de construção neste blog post.
No departamento de eletrônica, é hora de apresentarmos os servomotores. Os servos têm engrenagens integradas e um eixo que pode ser controlado numa faixa de 180 graus e também são muito populares no mundo do fabricante. São utilizados para todos os tipos de projectos diferentes. Dedicamos outro posto aos motores Arduino em geral e há também uma parte dedicada aos servomotores, por isso é bem-vindo a passar por eles. No projeto do braço robótico, usamos 3 servos genéricos de engrenagem metálica: um move o braço para a direita e esquerda, um move o braço para cima e para baixo e um controla a garra.
Para controlar os servos, usamos um joystick de 2 eixos, como o que você tem no seu controle remoto Playstation. Este joystick é na verdade dois potenciómetros e um botão de pressão. Mapeamos os valores do joystick (lembra-se da função de mapa?) para que o eixo x do joystick mova um dos servos da direita para a esquerda (0-180 graus). O joystick eixo y move um servo diferente para cima e para baixo (0-180 graus).
O servo da pinça tem duas posições:
- 180 graus – significa que a pinça está fechada
- 0 graus – significa que a pinça está aberta
O joystick alterna entre essas posições pré-definidas.
O que é realmente legal neste projeto é que você pode construir a partir de diferentes materiais e realmente conhecer os componentes com os quais você está trabalhando e como eles funcionam em diferentes ambientes. Você pode aprender sobre o torque dos servos que você está usando, e quanto peso eles podem carregar, sua gama de funções e muito mais. Este é um grande projecto experimental, se tiver algum tempo livre e vontade de aprender. E também é bastante barato.
O Peixe-boi Voador
Detectores de movimento – encontramo-nos e usamo-los todos os dias. No nosso carro, em casa, no super mercado, no nosso escritório ou quando entramos nas lojas. Neste próximo projeto, usamos um detector de movimento PIR que pode detectar movimentos de pessoas e outros seres vivos a 6 metros de distância. A forma como o sensor PIR funciona é que ele detecta níveis de radiação infravermelha. Você pode ler sobre como isso é feito exatamente neste grande tutorial da Adafruit. Você pode ajustar a sensibilidade do sensor PIR e também definir um atraso entre as leituras.
Como em todos os outros projetos neste post, nós usamos uma placa Arduino e neste caso um Arduino Pro-micro 5v. Como você pode ver na imagem abaixo, nós substituímos a tábua de pão por uma tábua de protótipos perfurada, como fizemos no projeto do termômetro. Mais uma vez, isto não é obrigatório se estiver apenas a começar, mas mais tarde estas pequenas placas de prototipagem são uma óptima solução para um projecto mais permanente uma vez que são baratas e dependentes.
Neste projecto, também encontramos o servo motor mais uma vez, mas desta vez só temos um motor no projecto, uma vez que ele só se move num eixo.
Embrulhamos este projecto muito simples com uma bela caixa que mantém o “olho” do sensor PIR exposto para que ele possa “ver” quem vem aí, mas que está elegantemente colocada numa bonita caixa impressa em 3D que deixa todos os fios e electrónica longe do olho, e que o deixa com um peixe-boi de aspecto agradável que pode colocar na entrada da sua oficina ou garagem. Pode até manter as pestes afastadas como um corvo assustado, como sabe? O código personalizado e desenhos 3D estão em nosso centro de projetos no Hackster.io.
34Five Arduino Pet
Nós admitimos, este é um projeto estranho e peculiar, mas tem muitas reações hilariantes. E qual é o mal de se divertir um pouco? Além disso, é também uma boa desculpa para o expor a outro sensor – o acelerómetro. Como já deve ter adivinhado, ele mede a aceleração em 3 eixos diferentes. Você pode ver os cálculos e funções exactos deste componente no guia Quickstart da Digikey. Mas o básico é que ele reage a mudanças na orientação. Para além do acelerómetro, utilizámos novamente o piezoaltifalante, para tocar esta divertida melodia de acordo com as mudanças de orientação. Então é um animal de estimação, mas também um instrumento musical portátil Darth-Vadery.
Como em todos os nossos projetos, você pode encontrar todos os componentes que usamos em nossa aplicação, e se você clicar neste link, você verá todos os componentes pré-selecionados para você, como magia!
Mais detalhes, código e designs 3D estão no nosso hub do projecto Hackster.
Drone Air Gate
Drones tornaram-se extremamente populares recentemente e pode levar o seu tempo de jogo com o drone a um novo nível usando este portal aéreo interactivo. Para este projeto, o que você precisa inclui sensor ultra-sônico HC-SRO4, bateria de 9v, controlador Sparkfun Arduino Pro Mini e ânodo comum difuso RGB.
Os postes do zangão são ótimos para praticar sua técnica de vôo. O sensor ultra-sônico detecta a aproximação do zangão e muda a luz de vermelho para verde. Faça quantos portões de ar quiser e construa uma pista de obstáculos através deles para correr com os seus amigos. É realmente divertido, acredite em nós. Como sempre, você tem as instruções completas em nosso centro comunitário em Hackster.io.
Uma Caixa de Presente Arduino Inútil
Se você chegou até aqui, você merece um Giftduino!
A diversão de salvar é também uma grande parte do mundo do fazedor-Arduino, e não há nada de errado em fazer projetos que não têm um propósito.
O componente interessante com o qual você começa a trabalhar aqui é o Sensor de Hall A1302. Este sensor funciona com base nos princípios do efeito Hall, o que significa que ele reage a diferenças nos campos magnéticos. Portanto, para ativar o sensor hall neste projeto, colocamos um imã na tampa da caixa. Quando a caixa é aberta, o altifalante piezoeléctrico começa a tocar uma melodia e o ecrã exibe uma caixa de oferta (ou o que mais lhe apetecer). Neste projeto, você pode ver que não usamos uma tábua de pão, mas sim um escudo protótipo Arduino. Entretanto, você pode seguir o tutorial e fazer o seu próprio Giftduino.
Coffee Capsule Color Detector
Escolhemos encerrar o nosso primeiro post no blog(!) com o nosso projeto mais popular. O amor pelo café é universal e um detector de cápsulas Nespresso pode ser um dispositivo incrível para ajudá-lo a escolher uma cápsula.
O mecanismo por trás do funcionamento do projeto é que o sensor de luz RGB lê os níveis de brilho do canal de cor vermelho, verde e azul e os envia para o Arduino, que irá reconhecer a sua cápsula com base nos valores pré-definidos no código. Os componentes necessários incluem um sensor de luz RGB, Arduino pro mini, adaptador de parede, fonte de alimentação e LCD habilitado em série. Siga as instruções do nosso tutorial para montar o seu circuito e descarregar o código de amostra. Depois baixe o código do projeto do Github, e imprima a embalagem em 3D. Monte-os juntos e voilá, você tem um detector de cor de cápsulas de café.
Então agora que você tem um pouco mais de informação sobre como toda essa coisa do Arduino funciona, é hora de começar! Tome um momento para preparar o seu ambiente de trabalho, e certifique-se de que tem tudo o que precisa antes de se sentar para trabalhar. Os primeiros projetos podem ser desafiadores, mas isso abre um mundo de possibilidades criativas! É incrível!